【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻具生产，涉及一种矿用常规钻具无人化生产线。
技术介绍
1、钻杆是煤矿钻孔中连接钻头和钻台的重要组成部分，其质量直接影响钻孔效率和安全性。钻杆的加工过程中，需要将钻杆放置在摩擦焊机的移动夹具中进行焊接，然后从移动夹具中取出，对焊缝进行回火处理后进行焊缝加工，去除表面焊疤。
2、目前大部分钻具产线的生产模式是多品种、小批量滚动投产，换产频繁、交期短。主要依靠人工劳作，人工操作焊机及上下料，工人劳动强度大，生产效率低下，产能不足。同时，产品质量不能可靠保证。而现代化的生产模式要求实现无人化、信息化生产，因此需要对现有的钻具产线进行升级改造。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于解决上述不足，提供一种矿用常规钻具无人化生产线。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种矿用常规钻具无人化生产线，包括：
4、钻具焊接无人化单元，用于将钻具的公接头、母接头分别摩擦焊接到杆体上；
5、回火及铣外焊疤无人化单元，用于钻具焊缝回火、铣焊疤；
6、所述钻具焊接无人化单元与回火及铣外焊疤无人化单元之间通过单元间输送线连接，进行物料流转；
7、检测与监控系统，用于对摩擦焊接、回火关键工序中的关键工艺参数进行实时监控、记录和存贮；
8、无人化控制系统，所述钻具焊接无人化单元、回火及铣外焊疤无人化单元、检测与监控系统均与无人化控制系统连接，无人化控制系统根据检测与监控系统
9、进一步，所述钻具焊接无人化单元包括两个接头焊接子单元和一个焊接流转子单元，其中一个接头焊接子单元用于公接头与杆体焊接，另一个接头焊接子单元用于母接头与杆体焊接；
10、所述焊接子单元呈四边形结构布局，包括接头上料装置、刻码机、读码机、摩擦焊机、接头流转机械手、防反检测台；所述摩擦焊机与接头上料装置分别设于四边形的两个相对边上，所述刻码机与防反检测台分别设于四边形的另外两个相对边上，所述读码机与刻码机设于同一边上；所述接头流转机械手设于四边形的中间，用于夹持流转公接头或母接头；
11、所述焊接流转子单元包括杆体上料装置、焊接传递线、钻具暂存装置；所述焊接传递线设于接头焊接子单元的摩擦焊机的一侧，所述焊接传递线的两端各设有一个焊接流转机械手；
12、所述杆体上料装置、钻具暂存装置与摩擦焊机相对，分别设于焊接传递线的两端，与两个焊接流转机械手一一对应；其中一个焊接流转机械手靠近所述单元间输送线，将焊接完成的钻具转移至钻具暂存装置上冷却后再转移至单元间输送线输送至回火及铣外焊疤无人化单元。
13、进一步，所述回火及铣外焊疤无人化单元包括双头数控铣床、双头感应回火炉、回火流转机械手；所述回火流转机械手与所述单元间输送线对接，所述双头数控铣床、双头感应回火炉分别设于回火流转机械手的两侧；所述双头数控铣床的一侧设有ng缓冲架，另一侧设有成品下料装置；所述双头数控铣床、ng缓冲架和成品下料装置与回火流转机械手呈平行布置。
14、进一步，因单台双头感应回火炉焊缝回火工序的节拍是单台双头数控铣床节拍的2倍，为消除等待时间，故所述双头数控铣床与双头感应回火炉的数量配比为1:2。
15、进一步，所述检测与监控系统包括测距仪、同轴度检测台、读码及端面测距仪、视频监控系统；
16、所述测距仪设于所述摩擦焊机的一侧，用于杆体焊接前的放置位置检测；
17、所述同轴度检测台设于所述钻具暂存装置的一侧，通过焊接流转机械手将焊接后的钻具放置于同轴度检测台上进行同轴度检测，合格后的钻具流转至回火及铣外焊疤无人化单元；
18、所述读码及端面测距仪设于单元间输送线靠近回火流转机械手的一端，用于钻具回火前端识别与位置检测；
19、所述视频监控系统设于所述钻具焊接无人化单元和回火及铣外焊疤无人化单元内，用于监控各单元的运转情况。
20、进一步，所述无人化控制系统根据输入的产品型号，自动调用对应工序的加工程序，实现产品自动切换。
21、进一步，生产常规钻具的工序流程为：接头流转机械手抓取公接头进行端面刻标、扫码后放入摩擦焊机夹爪内孔、手抓弹性推块将公接头弹性顶紧前顶杆、弹簧夹头夹紧公接头→焊接流转机械手抓取杆体测距、调整位置→焊接流转机械手抓取杆体移动至公接头摩擦焊机的指定位置，移开机械手、自动夹紧杆体→自动摩擦焊接公接头→焊接流转机械手抓取杆体下料→杆体通过焊接传递线输送至母接头摩擦焊机指定位置→接头流转机械手抓取母接头放入摩擦焊机夹爪内孔、手抓弹性推块将母接头弹性顶紧前顶杆、弹簧夹头夹紧母接头→焊接流转机械手抓取杆体读码、测距、调整位置→焊接流转机械手抓取杆体移动至母接头摩擦焊机的指定位置夹紧杆体→自动摩擦焊接母接头→焊接流转机械手抓取钻杆置于同轴度检测机，双头自动检测两端焊缝同轴度→焊接流转机械手抓取钻杆下料后缓存冷却传输→回火流转机械手空抓手抓取钻杆读码、自动测距，自动调整空间尺寸，旋转180°换位，腾出空抓手→空抓手抓取已回火(1号机)归位的钻杆下料→回火流转机械手旋转180°换位，将未回火的钻杆放置于双头感应回火炉举升位置，双头感应回火炉的双顶尖自动顶紧杆体，举升下降，双感应圈自动移动至焊缝位置进行闭环加热→回火流转机械手空抓手抓取已铣削归位的钻杆下料→回火流转机械手旋转180°换位，将未铣削的钻杆放置于双头数控铣床的举升位置→回火流转机械手旋转180°换位，将成品钻杆放置于成品下料装置，此时双头数控铣床夹具夹紧钻杆，两端卡盘移动夹紧钻杆两端接头，松开夹紧机构，双主轴卡盘、两铣头旋转加工两端外焊缝→回火流转机械手抓取钻杆读码、自动测距，并调整空间尺寸，旋转180°换位，腾出空抓手→空抓手抓取已回火(2号机)归位的钻杆下料→回火流转机械手旋转180°换位，将未回火的钻杆放置于双头感应回火炉举升位置，双头感应回火炉的双顶尖自动顶紧杆体，举升下降，双感应圈自动移动至焊缝位置进行加热→回火流转机械手空抓手抓取已铣削归位的钻杆下料(双铣刀自动退回，夹具夹紧钻杆，双卡盘自动退回，举升托举钻杆，夹紧机构松开钻杆)→回火流转机械手旋转180°换位，将未铣削的钻杆放置于双头数控铣床的举升位置→回火流转机械手旋转180°换位，将成品钻杆放置于成品下料装置，此时双头数控铣床夹具夹紧杆体，两端卡盘自动移动夹紧钻杆两端接头，松开夹紧机构，双主轴卡盘、两铣头旋转自动加工两端外焊缝，完成自动产线一个完整的加工循环。
22、进一步，送、卸料方式均采用定制的背负式agv小车输送。
23、本专利技术的有益效果在于：
24、1、本专利技术实现了钻具的无人化生产，减少了人工劳动强度，提高了生产效率和产品质量；采用了检测与监控系统，实时监测和记录了关键工序的关键参数，保证了工艺的稳定性和可靠性；采用了无人化控制系统，实现了产品的自动切换，适应了多品种、小批量的生产需本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述钻具焊接无人化单元包括两个接头焊接子单元和一个焊接流转子单元，其中一个接头焊接子单元用于公接头与杆体焊接，另一个接头焊接子单元用于母接头与杆体焊接；
3.根据权利要求2所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述回火及铣外焊疤无人化单元包括双头数控铣床、双头感应回火炉、回火流转机械手；所述回火流转机械手与所述单元间输送线对接，所述双头数控铣床、双头感应回火炉分别设于回火流转机械手的两侧；所述双头数控铣床的一侧设有NG缓冲架，另一侧设有成品下料装置；所述双头数控铣床、NG缓冲架和成品下料装置与回火流转机械手呈平行布置。
4.根据权利要求3所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述双头数控铣床与双头感应回火炉的数量配比为1:2。
5.根据权利要求3所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述检测与监控系统包括测距仪、同轴度检测台、读码及端面测距仪、视频监控系统；
6.根据权利要求1所述的矿用常
7.根据权利要求5所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于，生产常规钻具的工序流程为：接头流转机械手抓取公接头进行端面刻标、扫码后放入摩擦焊机夹爪内孔、手抓弹性推块将公接头弹性顶紧前顶杆、弹簧夹头夹紧公接头→焊接流转机械手抓取杆体测距、调整位置→焊接流转机械手抓取杆体移动至公接头摩擦焊机的指定位置，移开机械手、自动夹紧杆体→自动摩擦焊接公接头→焊接流转机械手抓取杆体下料→杆体通过焊接传递线输送至母接头摩擦焊机指定位置→接头流转机械手抓取母接头放入摩擦焊机夹爪内孔、手抓弹性推块将母接头弹性顶紧前顶杆、弹簧夹头夹紧母接头→焊接流转机械手抓取杆体读码、测距、调整位置→焊接流转机械手抓取杆体移动至母接头摩擦焊机的指定位置夹紧杆体→自动摩擦焊接母接头→焊接流转机械手抓取钻杆置于同轴度检测机，双头自动检测两端焊缝同轴度→焊接流转机械手抓取钻杆下料后缓存冷却自动传输→回火流转机械手空抓手抓取钻杆读码、自动测距，自动调整空间尺寸，旋转180°换位，腾出空抓手→空抓手抓取已回火归位的钻杆下料→回火流转机械手旋转180°换位，将未回火的钻杆放置于双头感应回火炉举升位置，双头感应回火炉的双顶尖自动顶紧杆体，举升下降，双感应圈自动移动至焊缝位置进行闭环加热→回火流转机械手空抓手抓取已铣削归位的钻杆下料→回火流转机械手旋转180°换位，将未铣削的钻杆放置于双头数控铣床的举升位置→回火流转机械手旋转180°换位，将成品钻杆放置于成品下料装置，此时双头数控铣床夹具夹紧钻杆，两端卡盘移动夹紧钻杆两端接头，松开夹紧机构，双主轴卡盘、两铣头旋转加工两端外焊缝→回火流转机械手抓取钻杆读码、自动测距，并调整空间尺寸，旋转180°换位，腾出空抓手→空抓手抓取已回火归位的钻杆下料→回火流转机械手旋转180°换位，将未回火的钻杆放置于双头感应回火炉举升位置，双头感应回火炉的双顶尖自动顶紧杆体，举升下降，双感应圈自动移动至焊缝位置进行加热→回火流转机械手空抓手抓取已铣削归位的钻杆下料→回火流转机械手旋转180°换位，将未铣削的钻杆放置于双头数控铣床的举升位置→回火流转机械手旋转180°换位，将成品钻杆放置于成品下料装置，此时双头数控铣床夹具夹紧杆体，两端卡盘自动移动夹紧钻杆两端接头，松开夹紧机构，双主轴卡盘、两铣头旋转自动加工两端外焊缝，完成自动产线一个完整的加工循环。
8.根据权利要求7所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：送、卸料方式均采用定制的背负式AGV小车输送。
...【技术特征摘要】
1.一种矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述钻具焊接无人化单元包括两个接头焊接子单元和一个焊接流转子单元，其中一个接头焊接子单元用于公接头与杆体焊接，另一个接头焊接子单元用于母接头与杆体焊接；
3.根据权利要求2所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述回火及铣外焊疤无人化单元包括双头数控铣床、双头感应回火炉、回火流转机械手；所述回火流转机械手与所述单元间输送线对接，所述双头数控铣床、双头感应回火炉分别设于回火流转机械手的两侧；所述双头数控铣床的一侧设有ng缓冲架，另一侧设有成品下料装置；所述双头数控铣床、ng缓冲架和成品下料装置与回火流转机械手呈平行布置。
4.根据权利要求3所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述双头数控铣床与双头感应回火炉的数量配比为1:2。
5.根据权利要求3所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述检测与监控系统包括测距仪、同轴度检测台、读码及端面测距仪、视频监控系统；
6.根据权利要求1所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于：所述无人化控制系统根据输入的产品型号，自动调用对应工序的加工程序，实现产品自动切换。
7.根据权利要求5所述的矿用常规钻具无人化生产线，其特征在于，生产常规钻具的工序流程为：接头流转机械手抓取公接头进行端面刻标、扫码后放入摩擦焊机夹爪内孔、手抓弹性推块将公接头弹性顶紧前顶杆、弹簧夹头夹紧公接头→焊接流转机械手抓取杆体测距、调整位置→焊接流转机械手抓取杆体移动至公接头摩擦焊机的指定位置，移开机械手、自动夹紧杆体→自动摩擦焊接公接头→焊接流转机械手抓取杆体下料→杆体通过焊接传递线输送至母接头摩擦焊机指定位置→接头流转机械手抓取母接头放入摩擦焊机夹爪内孔、手抓弹性...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋开勇，张凌，田乐意，李建国，马斌，唐娟，田华均，王清峰，杨林，王军发，肖聪，甘泉，王希，李勇，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。